SZL型工业锅炉的前后拱改造

摘 要 为了提高SZL型工业锅炉的出力和热效率，减少热损失，降低炉渣含碳量和吨汽耗煤量，对锅炉炉膛内的前后拱进行了改造。

关健词 前拱；中拱；后拱；热效率；节能

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0088-01

因为SZL型工业锅炉具有结构合理，弹性、热膨胀性好，运行安全可靠，使用寿命长，运输、安装、操作和维修方便等优点，在我们双矿集团所使用的锅炉中占有相当大的比例，通过多年来的运行发现，这种炉型存在着一些缺陷。主要表现在效率低，一般不超过70%，热效率低直接导致了炉渣含碳量的升高，使得耗煤量增加。经认真的调查分析和实际测定，得出热效率低的主要原因是：炉膛温度低，燃料燃烧的不充分而产生的。为了提高SZL型锅炉的出力和热效率，减少热损失，降低炉渣含碳量和吨汽耗煤量，我们决定在炉膛内部的改造上下功夫。原因是要想提高炉膛的温度、降低炉渣的含碳量，只能从以下两个方面入手。一是延长烟气在炉膛内的停留时间，二是增强主煤区的燃烧程序，使燃尽区前提。

1 改造的方法

根据以上的方法我们采取了炉膛内改造前拱，增设中拱，延长后拱的改造方案。方案是：以我们锅炉厂生产的SZL4-1.25型锅炉为首选，进行改造。

1.1前后拱的改造

将原来水平式前拱改为复合式，提高出口高度，并倾斜21°角，后部为40°斜面，使引燃区向后移动，驱使烟气向炉内扰动，促进烟气与空气混合。后部40°斜面将高温反射到燃料层上，提高了前拱温度和加快了引燃的作用。后拱是在原来遮盖炉排长度0.2m的基础加长到0.9m，并具有10°倾角。后拱加长可达到以下的效果，进一步迫使高温烟气导向主燃区，提高主燃区的温度，增加了烟气的流程，增加了辐射面，进一步强化燃烧，降低了炉渣含碳量。

1.2增设中拱

在炉膛内加中拱是提高炉膛温度，降低炉渣含碳量的一种主要手段。中拱对前后拱起着承前启后的重要作用。中拱的位置应在主燃区的中部，当烟气冲击具有倾角（12°)的中拱时，产生向下作用的旋涡流，改变了烟气的流向，使烟气中的可燃气体以及落到火床上微小碳粒得以充分燃烧，但应十分严格地控制中拱的尺寸，经实际测算以SZL4-1.25型锅炉为例，中拱高度应距火床0.4ｍ，宽0.6ｍ，倾角12°为宜，如中拱过宽，引风机阻力增加，如更换引风机则必然增加电耗，如不增加引风机则影响主燃区的燃烧效果，起不到提高炉膛温度的效果。

前、中、后拱都是用耐火混凝土制成。它具有耐火温度高。一般使用温度为900℃~1350℃。抗压强度大，热稳定性好，可代替复杂部位的砌砖，还可进行局部修补。

配制耐火混凝土所有的材料，必须符合设计要求，按相应的标准进行检查。严格按比例配料，各种粘结剂、骨料和水的用量一定要准确。水泥及用水量允差不超过1%，骨料重量允差不超过3%。搅拌后应尽快使用，必须在初凝前浇灌完毕。矾土水泥耐火混凝土应在30min内用完，硅酸盐水泥耐火混凝土应在1h之内用完。然后对拱进行养护，养护环境是水养护或潮湿养护，养护温度为15℃~25℃，养护时间不少于7天。

为了保证测定结果的真实性、客观性，尽可能排除其它因素干扰。我们采取了以下措施：

1）在安装节能拱时，尽量保持设备原有状态，使设备的参数保持一致。

2）在安装节能拱前、后所进行的热工测试中选用同一司炉工进行操作，尽可能地保持操作因素的一致性。

另外，在安装节能拱前、后测定时，以供煤量为准，即：固定煤层厚度（挡煤板高度120mm），固定链条速度，而不控制产汽量。

测定工作根据GB10180《工业锅炉热工试验标准》的规定进行工作。

2 测定结果

1）炉膛温度比改前提高了350℃，炉渣含碳量由原28.19%降到16.33%；

2）锅炉热效率由改前70%提高到80%，吨汽耗煤由原来的247kg降到187kg，每小时节煤量为60kg；

3）气体未完全燃烧热损失由原来的8.1%，下降到5.45%；

4）排烟温度降低了14.7℃，排烟处的空气过剩系数降低了1.16，使排烟损失由23.03%降低到17.11%减少了5.92%。

3 节能原因分析

据数据测算和热工测试分析认为，节能供的作用在于提高燃烧区的温度，促使煤层在前拱下提前着火，也有利于渣中残碳在后拱下继续燃烧，从而降低炉渣化学热损失，提高热效率。

由此测定可见，提高炉温的因素确实非常明显。由于中拱的作用主燃区的温度由1 085℃提高到1 160℃显然有利于煤层的燃烧。

从排渣情况看，改造后颜色灰白，内部仍现黑色，残碳虽已降低，但仍达16.33%，可见，残碳虽和炉温有着密切关系 ，但与煤种的因素也是有密不可分的关系。

从另一方面分析，由于节能拱的作用，增强了炉内气流的搅动，使烟气中的CO有更多的燃烧机会，从而使排烟中的CO含量和排烟化学热损失相应下降，使排烟热损失减少2.65%和降低炉渣含碳量减少炉渣热损失（11.86%）起到了同样的作用。

4 经济分析

改造一台4T/ｈ锅炉需资金3万元，按每年6个月采暖期计算，平均每天每台炉运行8小时，每小时节煤60kg，每台炉每天节煤480kg，煤价按300元/t，180天计算，每年节煤86.4吨，折合人民币2.59万，仅需一年多就可以收回改造投资。

综上所述，对SZL型工业锅炉的技术改造及测试结果表明这一改造先进可行，投资少，见效快，节能效果显著。

参考文献

[1]刘弘睿.工业锅炉技术标准规范应用大全，2003，3.